WO2012038210A2 - Energieversorgungsnetz und verfahren zum laden mindestens einer als energiespeicher für einen gleichspannungszwischenkreis dienenden energiespeicherzelle in einem energieversorgungsnetz - Google Patents

Energieversorgungsnetz und verfahren zum laden mindestens einer als energiespeicher für einen gleichspannungszwischenkreis dienenden energiespeicherzelle in einem energieversorgungsnetz Download PDF

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WO2012038210A2
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intermediate circuit
energy
power supply
cells
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Andy Tiefenbach
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H02J7/0016—Circuits for equalisation of charge between batteries using shunting, discharge or bypass circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/22—Balancing the charge of battery modules
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the invention relates to a power supply network and a method for charging at least one energy storage cell serving as energy storage for a DC voltage intermediate circuit in a power supply network.
  • Wind turbines as in vehicles such as hybrid or electric vehicles, increasingly electronic systems are used, combining new energy storage technologies with electric drive technology.
  • an electric machine e.g. is designed as a rotating field machine, is controlled by a converter in the form of an inverter.
  • Characteristic of such a system is a so-called DC voltage intermediate circuit, via which an energy storage device, usually a battery, to the DC side of the inverter
  • batteries are described with several battery module strings, which are directly connected to an electrical machine.
  • the battery module strands in this case have a plurality of series-connected battery modules, wherein each battery module at least one
  • Battery cell and an associated controllable coupling unit which allows depending on control signals to interrupt the respective battery module strand or to bridge the respectively associated at least one battery cell or switch the respectively associated at least one battery cell in the respective battery module strand.
  • Pulse width modulation suitable phase signals for controlling the electrical machine can be provided, so that a separate
  • Pulse inverter can be dispensed with.
  • the required for controlling the electrical machine pulse inverter is so to speak integrated into the battery.
  • the batteries described in the earlier applications DE 10 2010 027857 and DE 10 2010 027861 do not have a constant DC voltage available, so that such batteries are not readily available in conventional power grids, such as Bordnetze of an electric or hybrid vehicle, can be integrated.
  • the present invention provides a power supply network comprising a
  • n-phase electric machine Power supply of an n-phase electric machine, with n> 1, is used.
  • controllable energy storage on n parallel power supply branches which each Have at least two series-connected energy storage modules, each comprising at least one electrical energy storage cell with an associated controllable coupling unit.
  • the energy supply branches are on the one hand connected to a reference potential - hereinafter referred to as a reference rail - and on the other hand connected to one phase of the electrical machine.
  • Control signals bridge the coupling units either the respectively associated energy storage cells or they switch the respectively associated energy storage cells in the power supply branch.
  • Erfindungsge.äß a controllable switching network is provided, via which the energy storage cells of at least two
  • Energy storage modules are each connected to a DC voltage intermediate circuit or separable from this.
  • the present invention also provides a method of operating a
  • controllable switching network is controlled such that the energy storage cells of an energy storage module are connected to the DC voltage intermediate circuit only when the
  • the controllable energy storage supplies during an engine operation of the electrical machine on the output side an AC voltage for controlling the electric machine.
  • an electric machine is controlled by an inverter and is supplied with electrical energy by a separate electrical energy store
  • the invention is based on the basic idea, the energy storage cells of a
  • Energy storage module as energy storage for a connected to it
  • the switching network offers the possibility to select the energy storage cells serving as energy storage from a plurality of energy storage cells, so that an excessive load on the energy storage cells of a individual energy storage module can be avoided. This creates the possibility of a more even load distribution - often called balancing.
  • DC voltage intermediate circuit are used when the energy storage cells are bridged by appropriate control of the associated coupling unit, it is also ensured that the power supply and control function of the controllable energy storage for the electric machine is not affected.
  • the energy storage cells of at least one energy storage module per can also be provided via the switching network
  • Energy supply branch in each case be connected to the DC intermediate circuit or be separable from this.
  • the energy storage cells of all energy storage modules are each connected to the DC voltage intermediate circuit or separable from this.
  • the DC voltage intermediate circuit has at least one DC link capacitor, to which the energy storage cells can be connected in parallel by the switching network. Electrical consumers can then be connected in parallel to the intermediate circuit capacitor and are supplied in this way with electrical energy. In this case, it makes sense to select a nominal voltage of the energy supply cells which can be connected to the DC voltage intermediate circuit equal to a desired voltage in the DC voltage intermediate circuit. In this way, the energy storage cells can directly, so without further
  • Voltage conversion eg by a DC-DC converter
  • the invention is also applicable when a nominal voltage of the power supply cells connectable to the DC voltage intermediate circuit differs from the desired voltage in the DC intermediate circuit. In this case, however, a suitable voltage conversion is required. According to a further embodiment of the invention, the
  • a control logic for the controllable switching network is additionally provided, which the switching network in
  • the drive logic is synchronized with the coupling units which are assigned to the power supply cells connectable to the DC voltage intermediate circuit.
  • Energy storage cells are bridged by appropriate control of the associated coupling unit, so that the power supply and control function of the controllable energy storage for the electric machine is not affected.
  • Power supply cells also a, a current state of charge characterizing size, such. determines the current voltage of the respective energy storage cells, so the controllable switching network can be controlled by the drive logic also such that each of those energy supply cells with the
  • Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment
  • Fig. 2 is a schematic representation of a second embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a third embodiment
  • FIG. 1 schematically shows a first embodiment of a power supply network according to the invention.
  • a controllable first energy storage 2 is connected to a three-phase electric machine 1.
  • Energy storage 2 comprises three power supply branches 3-1, 3-2 and 3-3, which on the one hand with a reference potential T- (reference rail), which leads in the illustrated embodiment, a low potential, and on the other hand in each case with individual phases U, V, W of electrical machine 1 are connected.
  • Each of the power supply branches 3-1, 3-2 and 3-3 has m series-connected energy storage modules 4-1 1 to 4-1m and 4-21 to 4-2m and 4-31 to 4-3m, respectively 2.
  • the energy storage modules 4 each comprise a plurality of electrical energy storage cells connected in series, which for reasons of clarity are only provided in the energy supply branch 3-3 connected to the phase W of the electric machine 1 with reference symbols 5-31 to 5-3m.
  • the energy storage modules 4 each comprise a coupling unit which blocks the energy storage cells 5 of the respective one
  • the coupling units are also provided only in the power supply branch 3-3 with reference numerals 6-31 to 6-3m.
  • the coupling units 6 are each formed by two controllable switching elements 7-31 1 and 7-312 to 7-3m1 and 7-3m2.
  • the switching elements may be used as power semiconductor switches, e.g. in the form of IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) or as MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect
  • the coupling units 6 make it possible to interrupt the respective power supply branch 3 by opening both switching elements 7 of a coupling unit 6.
  • the energy storage cells 5 can be bridged either by closing one of the switching elements 7 of a coupling unit 6, for example
  • the total output voltages of the power supply branches 3-1 to 3-3 are determined by the respective switching state of the controllable
  • Switching elements 7 of the coupling units 6 can be adjusted in stages. The grading results depending on the voltage of the individual
  • Energy storage modules 4 If one starts from the preferred embodiment of similarly designed energy storage modules 4, the result is a maximum possible total output voltage from the voltage of a single one
  • Energy storage module 4 times the number m of per energy supply branch in series energy storage modules. 4
  • the coupling units 6 thus allow the phases U, V, W of the electric machine 1 either against a high reference potential or a low
  • the power and operating mode of the electric machine 1 can be controlled by the controllable first energy store 2 with suitable control of the coupling units 6.
  • the controllable first energy storage 2 thus fulfills a dual function insofar as on the one hand it serves, on the other hand, the electric power supply but also the control of the electric machine 1.
  • the electric machine 1 is designed in the illustrated embodiment as a three-phase three-phase machine, but may also have fewer or more than three phases.
  • the number of power supply branches 3 in the controllable first energy store 2 also depends on the number of phases of the electrical machine.
  • each energy storage module 4 has a plurality of energy storage cells 5 connected in series.
  • Energy storage modules 4 can alternatively also only a single Have energy storage cell or parallel energy storage cells.
  • the coupling units 6 are each formed by two controllable switching elements 7. But the coupling units 6 can also be realized by more or less controllable switching elements, as long as the necessary functions (interrupting the power supply branch,
  • Coupling units have switching elements in full bridge circuit, which is the
  • the controllable first energy storage 2 supplies during an engine operation of the electric machine 1 on the output side an AC voltage for controlling the electric machine 1.
  • an electrical machine is controlled by an inverter and powered by a separate electrical energy storage with electrical energy is, however, is no DC voltage for the immediate power supply of electrical loads, such as High-voltage consumers in a vehicle electrical system, or as an input to a DC-DC converter available. Therefore, a controllable switching network 8 is provided, via which the
  • the switching network 8 comprises a first supply line 1 1-1 and a second supply line 11-2, which are connected to the intermediate circuit capacitor 10.
  • the first supply line 11-1 is electrically via in each case a controllable switching element 13, which as
  • Power semiconductor switch for example, may be designed in the form of a MOSFET, with first terminals A1 of the energy storage cells 5 connectable.
  • the first terminals A1 are in each case arranged directly in front of the energy storage cells 5 of an energy storage module 4.
  • the second supply line 11-2 is electrically connected via a respective controllable switching element 14, which may also be designed as a power semiconductor switch, for example in the form of a MOSFET, with second terminals A2 of the energy storage cells 5 connectable.
  • the second terminals A2 are each immediately after the
  • Energy storage cell 5 of an energy storage module 4 is arranged.
  • the controllable switching elements 13 and 14 are controlled by a drive logic 15 shown only schematically, which is synchronized with the coupling units 6 and with a controller controlling the coupling units 6.
  • the coupling units 6 are also controlled by the drive logic 15.
  • the synchronization with the coupling units 6 allows the drive logic 15, the energy storage cells 5 of an energy storage module 4 only to connect to the DC voltage intermediate circuit 9 when the energy storage cells 5 are bridged by appropriate control of the respective associated coupling unit 6.
  • state of charge monitoring units 16 are provided which, for all energy storage modules 4, have a current state of charge for the respective ones
  • FIG. 1 shows by way of example such a state of charge monitoring unit 16 in the form of a voltage sensor for the
  • the determined Laddezupion the energy storage cells 5 are determined by the
  • Control logic 15 evaluated.
  • the control logic 15 controls the controllable
  • Switching network 8 then such that in each case those power supply cells 5 are connected to the DC voltage intermediate circuit 9, which currently have the highest charge. In concrete terms, this is achieved by closing the switching elements 13 and 14 associated with the corresponding energy supply cells 5.
  • the energy storage cells 5-21 of FIG. 1 the energy storage cells 5-21 of FIG. 1
  • Energy storage module 4-21 connected in parallel to the DC link capacitor 10 and thus serve as energy storage for the DC voltage intermediate circuit 9. Concretely, this is achieved in that the switching elements 13 'and 14' are closed.
  • FIG. 2 shows an alternative embodiment of the invention. This differs from the first embodiment in that per energy supply branch 3-1, 3-2 and 3-3 only the energy storage cells 5 of a single energy storage module 4, namely the energy storage cells 5-1 m, 5-2m and 5-3m of the energy storage modules 4- 1 m or, 4-2m or 4-3m, via controllable switching elements 13 and 14 with the
  • DC voltage link 9 are connectable or separable from this.
  • the currently closed switching elements 13 and 14 are analogous to Figure 1 each provided with a high line.
  • Power supply network is shown in Figure 3. It has the
  • DC voltage link 9 three series-connected DC link capacitors 10-1, 10-2 and 10-3 and four supply strands 11-1, 11-2, 11-3 and 1-4.
  • the DC link capacitors 10-1, 10-2 and 10-3 are doing with the
  • the supply strands 1 1-1 to 11-3 are electrically connectable to the first terminals A1 of the energy storage cells 5 via in each case one controllable switching element 13-1 or 13-2 or 13-3.
  • the supply strands 11-2 to 1-4 are therefore electrically connected to the second terminals A2 of the energy storage cells 5 via a respective controllable switching element 14-1 or 14-1 or 14-3.
  • the controllable switching elements 13 and 14 of the switching network 8 are provided with reference numerals in FIG. The current
  • closed switching elements 13 and 14 are provided analogously to Figure 1 each with a high line. Also in this embodiment it is assumed that the rated voltages of all energy storage cells 5 equal to a first target voltage U_Soll in the

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Energieversorgungsnetz mit einer n-phasige elektrische Maschine (1), mit n >1, und einem steuerbaren Energiespeicher (2), welcher der Steuerung und der elektrischen Energieversorgung der elektrischen Maschine (1), dient. Dabei weist der steuerbare Energiespeicher (2) n parallele Energieversorgungszweige (3-1, 3-2, 3-3) auf, welche jeweils mindestens zwei in Reihe geschaltete Energiespeichermodule (4) aufweisen, welche jeweils mindestens eine elektrische Energiespeicherzelle (5) mit einer zugeordneten steuerbaren Koppeleinheit (6) umfassen, einerseits mit einer Bezugsschiene (T-) und andererseits mit jeweils einer Phase (U, V,W) der elektrischen Maschine (1) verbunden sind. In Abhängigkeit von Steuersignalen überbrücken die Koppeleinheiten (6) entweder die jeweils zugeordneten Energiespeicherzellen (5) oder sie schalten die jeweils zugeordneten Energiespeicherzellen (5) in den Energieversorgungszweig (3-1, 3-2, 3-3). Über ein steuerbares Schaltnetzwerk (8) sind die Energiespeicherzellen (5) von mindestens zwei Energiespeichermodulen (4) jeweils mit einem Gleichspannungszwischenkreis (9) verbindbar oder von diesem trennbar.

Description

Beschreibung Titel
Energieversorgungsnetz und Verfahren zum Laden mindestens einer als Energiespeicher für einen Gleichspannungszwischenkreis dienenden Energiespeicherzelle in einem Energieversorgungsnetz Die Erfindung betrifft ein Energieversorgungsnetz und ein Verfahren zum Laden mindestens einer als Energiespeicher für einen Gleichspannungszwischenkreis dienenden Energiespeicherzelle in einem Energieversorgungsnetz.
Stand der Technik
Es zeichnet sich ab, dass in Zukunft sowohl bei stationären Anwendungen, wie z.B.
Windkraftanlegen, wie auch in Fahrzeugen, wie Hybrid- oder Elektrofahrzeugen, vermehrt elektronische Systeme zum Einsatz kommen, die neue Energiespeichertechnologien mit elektrischer Antriebstechnik kombinieren. In herkömmlichen Anwendungen wird eine elektrische Maschine, welche z.B. als Drehfeldmaschine ausgeführt ist, wird über einen Umrichter in Form eines Wechselrichters gesteuert. Kennzeichnend für derartige Systems ist ein sogenannter Gleichspannungszwischenkreis, über welchen eine Energiespeicher, in der Regel eine Batterie, an die Gleichspannungsseite des Wechselrichters
angeschlossen ist. Um die für eine jeweilige Anwendung gegebenen Anforderungen an Leistung und Energie erfüllen zu können, werden mehrere Batteriezellen in Serie geschaltet. Da der von einem derartigen Energiespeicher bereitgestellte Strom durch alle Batteriezellen fließen muss und eine Batteriezelle nur einen begrenzten Strom leiten kann, werden oft zusätzlich Batteriezellen parallel geschaltet, um den maximalen Strom zu erhöhen.
Die Serienschaltung mehrerer Batteriezellen bringt neben einer hohen Gesamtspannung das Problem mit sich, dass der gesamte Energiespeicher ausfällt, wenn eine einzige Batteriezelle ausfällt, weil dann kein Batteriestrom mehr fließen kann. Ein solcher Ausfall des Energiespeichers kann zu einem Ausfall des Gesamtsystems führen. Bei einem Fahrzeug kann ein Ausfall der Antriebsbatterie zum "Liegenbleiben" des Fahrzeugs führen. Bei anderen Anwendungen, wie z.B. der Rotorblattverstellung von Windkraftanlegen, kann es bei ungünstigen Rahmenbedingungen, wie z.B. starkem Wnd, sogar zu sicherheitsgefährdenden Situationen kommen. Daher ist stets eine hohe
Zuverlässigkeit des Energiespeichers anzustreben, wobei mit "Zuverlässigkeit" die Fähigkeit eines Systems bezeichnet wird, für eine vorgegebene Zeit fehlerfrei zu arbeiten.
In den älteren Anmeldungen DE 10 2010 027857 und DE 10 2010 027861 sind Batterien mit mehreren Batteriemodulsträngen beschrieben, welche direkt an eine elektrische Maschine anschließbar sind. Die Batteriemodulstränge weisen dabei eine Mehrzahl von in Serie geschalteten Batteriemodulen auf, wobei jedes Batteriemodul mindestens eine
Batteriezelle und eine zugeordnete steuerbare Koppeleinheit aufweist, welche es erlaubt in Abhängigkeit von Steuersignalen den jeweiligen Batteriemodulstrang zu unterbrechen oder die jeweils zugeordnete mindestens eine Batteriezelle zu überbrücken oder die jeweils zugeordnete mindestens eine Batteriezelle in den jeweiligen Batteriemodulstrang schalten. Durch geeignete Ansteuerung der Koppeleinheiten, z.B. mit Hilfe von
Pulsweitenmodulation, können auch geeignete Phasensignale zur Steuerung der elektrischen Maschine bereitgestellt werden, so dass auf einen separaten
Pulswechselrichter verzichtet werden kann. Der zur Steuerung der elektrischen Maschine erforderliche Pulswechselrichter ist damit sozusagen in die Batterie integriert. Zum Zwecke der Offenbarung werden diese beiden älteren Anmeldungen vollumfänglich in die vorliegende Anmeldung einbezogen.
Im Gegensatz zu konventionellen Systemen, bei welchen eine elektrische Maschine über einen Wechselrichter gesteuert wird und durch einen davon getrenntem elektrischen Energiespeicher mit elektrischer Energie versorgt wird, steht bei den in den älteren Anmeldungen DE 10 2010 027857 und DE 10 2010 027861 beschriebenen Batterien keine konstante Gleichspannung zur Verfügung, so dass derartige Batterien nicht ohne weiteres in herkömmliche Energieversorgungsnetze, wie z.B. Bordnetze eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs, integrierbar sind.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft ein Energieversorgungsnetz, welches einen
steuerbaren Energiespeiche aufweist, welcher der Steuerung und der elektrischen
Energieversorgung einer n-phasigen elektrische Maschine, mit n >1 , dient. Dabei weist der steuerbare Energiespeicher n parallele Energieversorgungszweige auf, welche jeweils mindestens zwei in Reihe geschaltete Energiespeichermodule aufweisen, welche jeweils mindestens eine elektrische Energiespeicherzelle mit einer zugeordneten steuerbaren Koppeleinheit umfassen. Die Energieversorgungszweige sind einerseits mit einem Bezugspotential, - im Folgenden als Bezugsschiene bezeichnet - und andererseits mit jeweils einer Phase der elektrischen Maschine verbindbar. In Abhängigkeit von
Steuersignalen überbrücken die Koppeleinheiten entweder die jeweils zugeordneten Energiespeicherzellen oder sie schalten die jeweils zugeordneten Energiespeicherzellen in den Energieversorgungszweig. Erfindungsge.äß ist ein steuerbares Schaltnetzwerk vorgesehen, über welches die Energiespeicherzellen von mindestens zwei
Energiespeichermodulen jeweils mit einem Gleichspannungszwischenkreis verbindbar oder von diesem trennbar sind.
Die vorliegende Erfindung schafft auch ein Verfahren zum Betrieb eines
erfindungsgemäßen Energiversorgungsnetzes, wobei das steuerbare Schaltnetzwerk derart gesteuert wird, dass die Energiespeicherzellen eines Energiespeichermoduls nur dann mit dem Gleichspannungszwischenkreis verbunden werden, wenn die
Energiespeicherzellen durch entsprechende Steuerung der zugeordneten Koppeleinheit überbrückt sind. Vorteile der Erfindung
Der steuerbare Energiespeicher liefert während eines Motorbetriebs der elektrischen Maschine ausgangsseitig eine Wechselspannung zur Ansteuerung der elektrischen Maschine. Im Gegensatz zu konventionellen Systemen, bei welchen eine elektrische Maschine über einen Wechselrichter gesteuert wird und durch einen davon getrennten elektrischen Energiespeicher mit elektrischer Energie versorgt wird, steht jedoch keine Gleichspannung zur unmittelbaren Energieversorgung von elektrischen Verbrauchern, wie z.B. Verbrauchern in einem Fahrzeugbordnetz, zur Verfügung. Die Erfindung basiert auf der Grundidee, die Energiespeicherzellen eines
Energiespeichermoduls als Energiespeicher für einen daran anzuschließenden
Gleichspannungszwischenkreis zu nutzen. Auf diese Weise kann die zur Versorgung von elektrischen Verbrauchern erforderliche Gleichspannung mit geringem Hardwareaufwand erzeugt werden. Das Schaltnetzwerk bietet dabei die Möglichkeit, die als Energiespeicher dienenden Energiespeicherzellen aus einer Mehrzahl von Energiespeicherzellen auszuwählen, so dass eine übermäßige Belastung der Energiespeicherzellen eines einzelnen Energiespeichermoduls vermieden werden kann. Es wird damit die Möglichkeit einer gleichmäßigeren Lastverteilung - häufig auch als Balancing bezeichnet - geschaffen.
Dadurch, dass die Energiespeicherzellen eines Energiespeichermoduls nur dann mit dem Gleichspannungszwischenkreis verbunden und somit als Energiespeicher für den
Gleichspannungszwischenkreis genutzt werden, wenn die Energiespeicherzellen durch entsprechende Steuerung der zugeordneten Koppeleinheit überbrückt sind, ist auch sicher gestellt, dass die Energieversorgungs- und Steuerungsfunktion des steuerbaren Energiespeichers für die elektrische Maschine nicht beeinträchtigt wird.
Um die Verfügbarkeit von als Energiespeicher für den Gleichspannungszwischenkreis geeigneten Energiespeicherzellen zu erhöhen, können über das Schaltnetzwerk auch die Energiespeicherzellen mindestens eines Energiespeichermoduls pro
Energieversorgungszweig jeweils mit dem Gleichspannungszwischenkreis verbindbar oder von diesem trennbar sein.
Um eine gleichmäßige Lastverteilung über alle Energiespeichermodule erreichen zu können, ist es gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass über das Schaltnetzwerk die Energiespeicherzellen aller Energiespeichermodule jeweils mit dem Gleichspannungszwischenkreis verbindbar oder von diesem trennbar sind.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, weist der Gleichspannungszwischenkreis mindestens einen Zwischenkreiskondensator auf, zu welchem die Energiespeicherzellen durch das Schaltnetzwerk parallel geschaltet werden können. Elektrische Verbraucher können dann parallel zu dem Zwischenkreiskondensator geschaltet werden und auf diese Weise mit elektrischer Energie versorgt werden. Dabei ist es sinnvoll, eine Nennspannung der mit dem Gleichspannungzwischenkreis verbindbaren Energieversorgungszellen gleich einer Soll-Spannung in dem Gleichspannungszwischenkreis zu wählen. Auf diese Weise können die Energiespeicherzellen unmittelbar, also ohne weitere
Spannungskonvertierung, z.B. durch einen Gleichspannungswandler, als Energiespeicher für den Gleichspannungszwischenkreis genutzt werden. Es sei aber darauf hingewiesen, dass die Erfindung auch dann anwendbar ist, wenn sich eine Nennspannung der mit dem Gleichspannungzwischenkreis verbindbaren Energieversorgungszellen von der Soll- Spannung in dem Gleichspannungszwischenkreis unterscheidet. In diesem Fall ist aber eine geeignete Spannungkonvertierung erforderlich. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der
Gleichspannungzwischenkreis mindestens zwei in Reihe geschaltete
Zwischenkreiskondensatoren auf, zu welchen die Energiespeicherzellen durch das Schaltnetzwerk jeweils parallel geschaltet werden können. Auf diese Weise ist mit geringem Hardware- und schaltungstechnischem Aufwand die Realisierung eines Energieversorgungsnetzes mit mehreren Gleichspannungsniveaus - im
Kraftfahrzeugbereich häufig als Mehrspannungsbordnetz bezeichnet - realisierbar.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zusätzlich eine Ansteuerlogik für das steuerbare Schaltnetzwerk vorgesehen, welche das Schaltnetzwerk in
Abhängigkeit von einer aktuellen Steuerung derjenigen Koppeleinheiten, welche den mit dem Gleichspannungzwischenkreis verbindbaren Energieversorgungszellen zugeordnet sind, steuert. Dazu wird die Ansteuerlogik mit den Koppeleinheiten, welche den mit dem Gleichspannungzwischenkreis verbindbaren Energieversorgungszellen zugeordnet sind, synchronisiert.
Dies ermöglicht, dass die Energiespeicherzellen eines Energiespeichermoduls nur dann mit dem Gleichspannungszwischenkreis verbunden werden, wenn die
Energiespeicherzellen durch entsprechende Steuerung der zugeordneten Koppeleinheit überbrückt sind, so dass die Energieversorgungs- und Steuerungsfunktion des steuerbaren Energiespeichers für die elektrische Maschine nicht beeinträchtigt wird.
Wird für alle mit dem Gleichspannungzwischenkreis verbindbaren
Energieversorgungszellen auch eine, einen aktuellen Ladezustand charakterisierende Größe, wie z.B. die aktuelle Spannung der jeweiligen Energiespeicherzellen, ermittelt, so kann das steuerbare Schaltnetzwerk durch die Ansteuerlogik auch derart gesteuert werden, dass jeweils diejenigen Energieversorgungszellen mit dem
Gleichspannungszwischenkreis verbunden werden, welche aktuell die höchste Ladung aufweisen. Durch eine derartige aktive Mehrbelastung von Energiespeicherzellen mit dem aktuell besten Ladezustand, wird eine gleichmäßigere Lastverteilung auf die einzelnen Energiepseichermodle erreicht.
Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform
erfindungsgemäßen Energieversorgungsnetzes,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform
erfindungsgemäßen Energieversorgungsnetzes und Fig. 3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform
erfindungsgemäßen Energieversorgungsnetzes.
Ausführungsformen der Erfindung Figur 1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energieversorgungsnetzes. An eine dreiphasige elektrische Maschine 1 ist ein steuerbarer erster Energiespeicher 2 angeschlossen. Der steuerbare
Energiespeicher 2 umfasst drei Energieversorgungszweige 3-1 , 3-2 und 3-3, welche einerseits mit einem Bezugspotential T- (Bezugsschiene), welches in der dargestellten Ausführungsform ein niedriges Potential führt, und andererseits jeweils mit einzelnen Phasen U, V, W der elektrischen Maschine 1 verbunden sind. Jeder der Energieversorgungszweige 3-1 , 3-2 und 3-3 weist m in Reihe geschaltete Energiespeichermodule 4-1 1 bis 4-1 m bzw. 4-21 bis 4-2m bzw. 4-31 bis 4-3m auf, wobei m > 2. Die Energiespeichermodule 4 wiederum umfassen jeweils mehrere in Reihe geschaltete elektrische Energiespeicherzellen, welche aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich in dem mit der Phase W der elektrischen Maschine 1 verbundenen Energieversorgungszweig 3-3 mit Bezugszeichen 5-31 bis 5-3m versehen sind. Die Energiespeichermodule 4 umfassen des Weiteren jeweils eine Koppeleinheit, welche den Energiespeicherzellen 5 des jeweiligen
Energiespeichermoduls 4 zugeordnet ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind auch die Koppeleinheiten lediglich in dem Energieversorgungszweig 3-3 mit Bezugszeichen 6-31 bis 6-3m versehen. In der dargestellten Ausführungsvariante werden die Koppeleinheiten 6 jeweils durch zwei steuerbare Schaltelemente 7-31 1 und 7-312 bis 7-3m1 und 7-3m2 gebildet. Die Schaltelemente können dabei als Leistungshalbleiterschalter, z.B. in Form von IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) oder als MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field-Effect
Transistors), ausgeführt sein. Die Koppeleinheiten 6 ermöglichen es, den jeweiligen Energieversorgungszweig 3, durch Öffnen beider Schaltelemente 7 einer Kopplungseinheit 6 zu unterbrechen. Alternativ können die Energiespeicherzellen 5 durch Schließen jeweils eines der Schaltelemente 7 einer Koppeleinheit 6 entweder überbrückt werden, z.B.
Schließen des Schalters 7-31 1 , oder in den jeweiligen Energieversorgungszweig 3 geschaltet werden, z.B. Schließen des Schalters 7-312.
Die Gesamt-Ausgangsspannungen der Energieversorgungszweige 3-1 bis 3-3 werden bestimmt durch den jeweiligen Schaltzustand der steuerbaren
Schaltelemente 7 der Koppeleinheiten 6 und können stufig eingestellt werden. Die Stufung ergibt sich dabei in Abhängigkeit von der Spannung der einzelnen
Energiespeichermodule 4. Geht man von der bevorzugten Ausführungsform gleichartig ausgestalteter Energiespeichermodule 4 aus, so ergibt sich eine maximal mögliche Gesamt-Ausgangsspannung aus der Spannung eines einzelnen
Energiespeichermoduls 4 mal der Anzahl m der pro Energieversorgungszweig in Reihe geschalteten Energiespeichermodule 4.
Die Koppeleinheiten 6 erlauben es damit, die Phasen U, V, W der elektrischen Maschine 1 entweder gegen ein hohes Bezugspotential oder ein niedriges
Bezugspotential zu schalten und können insofern auch die Funktion eines bekannten Wechselrichters erfüllen. Damit können Leistung und Betriebsart der elektrischen Maschine 1 bei geeigneter Ansteuerung der Koppeleinheiten 6 durch den steuerbaren ersten Energiespeicher 2 gesteuert werden. Der steuerbare erste Energiespeicher 2 erfüllt also insofern eine Doppelfunktion, da er einerseits der elektrischen Energieversorgung andererseits aber auch der Steuerung der elektrischen Maschine 1 dient.
Die elektrische Maschine 1 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als dreiphasige Drehstrommaschine ausgeführt, kann aber auch weniger oder mehr als drei Phasen aufweisen. Nach der Phasenanzahl der elektrischen Maschine richtet sich natürlich auch die Anzahl der Energieversorgungszweige 3 in dem steuerbaren ersten Energiespeicher 2. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist jedes Energiespeichermodul 4 jeweils mehrere in Reihe geschaltete Energiespeicherzellen 5 auf. Die
Energiespeichermodule 4 können aber alternativ auch jeweils nur eine einzige Energiespeicherzelle oder auch parallel geschaltete Energiespeicherzellen aufweisen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Koppeleinheiten 6 jeweils durch zwei steuerbare Schaltelemente 7 gebildet. Die Koppeleinheiten 6 können aber auch durch mehr oder weniger steuerbare Schaltelemente realisiert sein, solange die notwendigen Funktionen (Unterbrechen des Energieversorgungszweiges,
Überbrücken der Energiespeicherzellen und Schalten der Energiespeicherzellen in den Energieversorgungszweig) realisierbar sind. Beispielhafte alternative
Ausgestaltungen einer Koppeleinheit ergeben sich aus den älteren Anmeldungen
DE XX und DE YY. Darüber hinaus ist es aber auch denkbar, dass die
Koppeleinheiten Schaltelemente in Vollbrückenschaltung aufweisen, was die
zusätzliche Möglichkeit einer Spannungsumkehr am Ausgang des
Energiespeichermoduls bietet.
Der steuerbare erste Energiespeicher 2 liefert während eines Motorbetriebs der elektrischen Maschine 1 ausgangsseitig eine Wechselspannung zur Ansteuerung der elektrischen Maschine 1. Im Gegensatz zu konventionellen Systemen, bei welchen eine elektrische Maschine über einen Wechselrichter gesteuert wird und durch einen davon getrennten elektrischen Energiespeicher mit elektrischer Energie versorgt wird, steht jedoch keine Gleichspannung zur unmittelbaren Energieversorgung von elektrischen Verbrauchern, wie z.B. Hochvoltverbrauchern in einem Fahrzeugbordnetz, oder als Eingangsgröße für einen Gleichspannungswandler zur Verfügung. Deshalb ist ein steuerbares Schaltnetzwerk 8 vorgesehen, über welches die
Energieversorgungszellen 5 der Energiespeichermodule 4 mit einem
Gleichspannungszwischenkreis 9 , welcher einen Zwischenkreiskondensator 10 aufweist, verbindbar oder von diesem trennbar sind. Das Schaltnetzwerk 8 umfasst dabei einen einen ersten Versorgungsstrang 1 1-1 und einen zweiten Versorgungsstrang 11-2, welche mit dem Zwischenkreiskondensator 10 verbunden sind. Der erste Versorgungsstrang 11-1 ist elektrisch über jeweils ein steuerbares Schaltelement 13, welches als
Leistungshalbleiterschalter, z.B. in Form eines MOSFETs ausgeführt sein kann, mit ersten Anschlüssen A1 der Energiespeicherzellen 5 verbindbar. Die ersten Anschlüsse A1 sind dabei jeweils unmittelbar vor den Energiespeicherzellen 5 eines Energiespeichermoduls 4 angeordnet. Der zweite Versorgungsstrang 11-2 ist elektrisch über jeweils ein steuerbares Schaltelement 14, welches ebenfalls als Leistungshalbleiterschalter, z.B. in Form eines MOSFETs ausgeführt sein kann, mit zweiten Anschlüssen A2 der Energiespeicherzellen 5 verbindbar. Die zweiten Anschlüsse A2 sind dabei jeweils unmittelbar nach den
Energiespeicherzellen 5 eines Energiespeichermoduls 4 angeordnet.
Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform wird dabei davon ausgegangen, dass die Nennspannungen aller Energiespeicherzellen 5 gleich einer Soll-Spannung U_Soll in dem Gleichspannungszwischenkreis 9 ist, so dass die Energiespeicherzellen 5 ohne Spannungskonvertierung, das heißt ohne Zwischenschaltung eines
Gleichspannungswandlers, an den Gleichspannungszwischenkreis 9 anschließbar sind. Gesteuert werden die steuerbaren Schaltelemente 13 und 14 durch eine lediglich schematisch dargestellte Ansteuerlogik 15, welche mit den Koppeleinheiten 6 bzw. mit einem die Koppeleinheiten 6 steuernden Steuergerät synchronisiert ist. Bevorzugt werden die Koppeleinheiten 6 ebenfalls durch die Ansteuerlogik 15 gesteuert. Die Synchronisation mit den Koppeleinheiten 6 erlaubt es der Ansteuerlogik 15, die Energiespeicherzellen 5 eines Energiespeichermoduls 4 nur dann mit dem Gleichspannungszwischenkreis 9 zu verbinden, wenn die Energiespeicherzellen 5 durch entsprechende Steuerung der jeweils zugeordneten Koppeleinheit 6 überbrückt sind.
Des Weiteren sind Ladezustandsüberwachungseinheiten 16 vorgesehen, welche für alle Energiespeichermodule 4 eine, einen aktuellen Ladezustand der jeweiligen
Energiespeicherzellen 5 charakterisierende Größe, wie z.B. die aktuelle Spannung der jeweiligen Energiespeicherzellen 5, ermitteln. In Figur 1 ist beispielhaft eine derartige Ladezustandüberwachungseinheit 16 in Form einer Spannungssensorik für die
Energiespeicherzellen 5-11 dargestellt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde auf eine entsprechende Darstellung der Ladezustandüberwachungseinheiten 9 für die übrigen Energiespeicherzellen 5 verzichtet.
Die ermittelten Laddezustände der Energiespeicherzellen 5 werden durch die
Ansteuerlogik 15 ausgewertet. Die Ansteuerlogik 15 steuert das steuerbare
Schaltnetzwerk 8 daraufhin derart, dass jeweils diejenigen Energieversorgungszellen 5 mit dem Gleichspannungszwischenkreis 9 verbunden werden, welche aktuell die höchste Ladung aufweisen. Konkret wird dies dadurch erreicht, dass die den entsprechenden Energieversorgunsgzellen 5 zugeordneten Schaltelemente 13 und 14 geschlossen werden. Beispielhaft sind in Figur 1 die Energiespeicherzellen 5-21 des
Energiespeichermoduls 4-21 parallel zum Zwischenkreiskondensator 10 geschaltet und dienen damit als Energiespeicher für den Gleichspannungszwischenkreis 9. Konkret wird dies dadurch erreicht, dass die Schaltelemente 13' und 14' geschlossen sind.
Figur 2 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung. Diese unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass pro Energieversorgungszweig 3-1 , 3-2 und 3-3 jeweils nur die Energiespeicherzellen 5 eines einzigen Energiespeichermoduls 4, nämlich die Energiespeicherzellen 5-1 m, 5-2m und 5-3m der Energiespeichermodule 4- 1 m bzw, 4-2m bzw. 4-3m, über steuerbare Schaltelemente 13 und 14 mit dem
Gleichspannnungszwischenkreis 9 verbindbar oder von diesem trennbar sind. Die aktuell geschlossenen Schaltelemente 13 und 14 sind dabei analog zu Figur 1 jeweils mit einem Hochstrich versehen.
Sollen an das Energieversorgungsnetz elektrische Verbraucher mit unterschiedlichen Versorgungsspannungen angeschlossen werden, so kann dies auf einfache Art und Weise dadurch realisiert werden, dass der Gleichspannungzwischenkreis 9 mindestens zwei in Reihe geschaltete Zwischenkreiskondensatoren 10 aufweist, zu welchen die Energiespeicherzellen 5 durch das Schaltnetzwerk 8 jeweils parallel geschaltet werden können. Eine derartige Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen
Energieversorgungsnetzes ist in Figur 3 dargestellt. Dabei weist der
Gleichspannungzwischenkreis 9 drei in Reihe geschaltete Zwischenkreiskondensatoren 10-1 , 10-2 und 10-3 und vier Versorgungsstränge 11-1 , 11-2, 11-3 und 1 1-4 auf. Die Zwischenkreiskondensatoren 10-1 , 10-2 und 10-3 sind dabei mit den
Versorgungssträngen 1 1-1 und 1 1-2 bzw. 1 1-2 und 11-3 bzw. 1 1-3 und 11-4 verbunden. Analog zu der anhand von Figur 1 erläuterten Ausführungsform sind in dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wieder die Energiespeicherzellen 5 aller
Energiespeichermodule 4 mit dem Gleichspannungszwischenkreis 9 verbindbar oder von diesem trennbar. Dazu sind die Versorgungsstränge 1 1-1 bis 11-3 elektrisch über jeweils ein steuerbares Schaltelement 13-1 bzw. 13-2 bzw. 13-3 mit den ersten Anschlüssen A1 der Energiespeicherzellen 5 verbindbar. Die Versorgungsstränge 11-2 bis 1 1-4 sind demenetsprechend elektrisch über jeweils ein steuerbares Schaltelement 14-1 bzw. 14-1 bzw. 14-3 mit den zweiten Anschlüssen A2 der Energiespeicherzellen 5 verbindbar. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in Figur 3 nur einihe der steuerbaren Schaltelemente 13 und 14 des Schaltnetzwerks 8 mit Bezugszeichen versehen. Die aktuell
geschlossenen Schaltelemente 13 und 14 sind analog zu Figur 1 jeweils mit einem Hochstrich versehen. Auch bei dieser Ausführungsform wird davon ausgegegangen, dass die Nennspannungen aller Energiespeicherzellen 5 gleich einer ersten Soll-Spannung U_Soll in dem
Gleichspannungszwischenkreis 9 ist. Wird jeder der Zwischenkreiskondensatoren 10-1 ,
10- 2 und 10-3 durch entsprechende Steuerung des Schaltnetzwerks 8 mit den
Energiespeicherzellen 5 eines Energiespeichermoduls 4 verbunden, so liegt zwischen den Versorgungssträngen 1 1-1 und 1 1-2 die erste Soll-Spannung U-Soll, zwischen den Versorgungssträngen 1 1-1 und 1 1-3 die eine zweite Spannung U2, mit U2 = 2*U_Soll, und zwischen den Versorgungssträngen 11-1 und 1 1-4 eine dritte Spannung U3, mit U3 = 3*U_Soll an. Es besteht damit die Möglichkeit, elektrische Verbraucher durch
enetsprechendes Anschließen an die Versorgungsstränge 11-1 und 11-2 oder 11-1 und
1 1- 3 oder 1 1-1 und 1 1-4 mit einem von drei verschiedenen Gleichspannungsniveaus zu versorgen.

Claims

Ansprüche 1. Energieversorgungsnetz mit
- einem steuerbaren Energiespeicher (2), welcher der Steuerung und der elektrischen Energieversorgung einer n-phasige elektrische Maschine (1), mit n >1 , dient, wobei der steuerbare Energiespeicher (2) n parallele Energieversorgungszweige (3-1 , 3-2, 3- 3) aufweist, welche
■ jeweils mindestens zwei in Reihe geschaltete Energiespeichermodule (4) aufweisen, welche jeweils mindestens eine elektrische Energiespeicherzelle (5) mit einer zugeordneten steuerbaren Koppeleinheit (6) umfassen,
■ einerseits mit einer Bezugsschiene (T-) verbindbar sind und
■ andererseits mit jeweils einer Phase (U, V, W) der elektrischen Maschine (1) verbindbar sind,
wobei die Koppeleinheiten (6) in Abhängigkeit von Steuersignalen die jeweils zugeordneten Energiespeicherzellen (5) überbrücken oder die jeweils zugeordneten Energiespeicherzellen (5) in den jeweiligen Energieversorgungszweig (3-1 , 3-2; 3-3) schalten,
- einem steuerbaren Schaltnetzwerk (8), über welches die Energiespeicherzellen (5) von mindestens zwei Energiespeichermodulen (4) jeweils mit einem
Gleichspannungszwischenkreis (9) verbindbar oder von diesem trennbar sind.
2. Energieversorgungsnetz nach Anspruch 1 , wobei über das Schaltnetzwerk (8) die Energiespeicherzellen (5) mindestens eines Energiespeichermoduls (4) pro
Energieversorgungszweig (3-1 , 3-2, 3-3) jeweils mit dem Gleichspannungszwischenkreis (9) verbindbar oder von diesem trennbar sind.
3. Energieversorgungsnetz nach Anspruch 2, wobei über das Schaltnetzwerk (8) die Energiespeicherzellen (5) aller Energiespeichermodule (4) jeweils mit dem
Gleichspannungszwischenkreis (9) verbindbar oder von diesem trennbar sind.
4. Energieversorgungsnetz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der
Gleichspannungszwischenkreis (9) mindestens einen Zwischenkreiskondensator (10) aufweist, zu welchem die Energiespeicherzellen (5) durch das Schaltnetzwerk (8) parallel geschaltet werden können.
5. Energieversorgungsnetz nach Anspruch 4, wobei der Gleichspannungzwischenkreis (9) mindestens zwei in Reihe geschaltete Zwischenkreiskondensatoren (10-1 , 10-2, 10-3) aufweist, zu welchen die Energiespeicherzellen (5) durch das Schaltnetzwerk (8) jeweils parallel geschaltet werden können.
6. Energieversorgungsnetz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Nennspannung der mit dem Gleichspannungzwischenkreis (9) verbindbaren
Energieversorgungszellen (5) gleich einer Soll-Spannung (U_Soll) in dem
Gleichspannungszwischenkreis (9) ist.
7. Energieversorgungsnetz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches zusätzlich eine Ansteuerlogik (15) für das steuerbare Schaltnetzwerk (8) aufweist, welche das Schaltnetzwerk (8) in Abhängigkeit von einer aktuellen Steuerung derjenigen
Koppeleinheiten (6), welche den mit dem Gleichspannungzwischenkreis (9) verbindbaren Energieversorgungszellen (5) zugeordnet sind, und/oder einem aktuellen Ladezustand der mit dem Gleichspannungzwischenkreis (9) verbindbaren Energieversorgungszellen (5) steuert.
8. Verfahren zum Betrieb eines Energiversorgungsnetzes nach Anspruch 7, wobei das steuerbare Schaltnetzwerk (8) derart gesteuert wird, dass die Energiespeicherzellen (5) eines Energiespeichermoduls (4) nur dann mit dem Gleichspannungszwischenkreis (9) verbunden werden, wenn die Energiespeicherzellen (5) durch entsprechende Steuerung der zugeordneten Koppeleinheit (6) überbrückt sind.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Ansteuerlogik (15) mit den Koppeleinheiten (6), welche den mit dem Gleichspannungzwischenkreis (9) verbindbaren
Energieversorgungszellen (5) zugeordnet sind, synchronisiert ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei für alle mit dem
Gleichspannungzwischenkreis (9) verbindbaren Energieversorgungszellen (5) eine, einen aktuellen Ladezustand charakterisierende Größe ermittelt wird, und das steuerbare Schaltnetzwerk (8) derart gesteuert wird, dass diejenigen Energiespeicherzellen (5) mit dem Gleichspannungszwischenkreis (9) verbunden werden, welche aktuell die höchste Ladung aufweisen.
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